分子生物學(xué)復(fù)習(xí)題

1、分子生物學(xué)復(fù)習(xí)題 1. Regulation of gene expression-即基因表達(dá)調(diào)控，在不同的發(fā)育階段，不同的微環(huán)境，不同的功能狀態(tài)下特定數(shù)量的特定基因在特定細(xì)胞中受的復(fù)雜而嚴(yán)重的調(diào)控下有選擇性的程序性表達(dá)的過程。2. Operon即操縱子，有功能相關(guān)的一組結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)在一起，包括上游的調(diào)控區(qū)共同組成。3 乳糖操縱子:含有三個結(jié)構(gòu)基因，半乳糖苷酶：催化乳糖分解為葡萄糖和半乳糖； 半乳糖苷透過酶：促進(jìn)乳糖轉(zhuǎn)運入細(xì)菌；硫代半乳糖苷轉(zhuǎn)乙酰基酶，三個基因的上游 只有一個共同的啟動子Piac。此外，在啟動子的下游和上游還分別有操縱序列Oiac和CAP結(jié)合位點，這三者共同構(gòu)成了乳糖操縱子的調(diào)

2、控區(qū)，這一區(qū)域是控制結(jié)構(gòu)基因是否 轉(zhuǎn)錄的開關(guān)。 在乳糖操縱子的上游還有一個調(diào)節(jié)基因I，其編碼產(chǎn)物是lac阻遏蛋白，在沒有誘導(dǎo)劑的情況下，阻遏蛋白可與操縱序列特異結(jié)合并阻止結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。 乳糖操縱子的轉(zhuǎn)錄起始是由CAP和阻遏蛋白兩種調(diào)控因子來控制。CAP起正調(diào)控作用。4真核基因表達(dá)調(diào)控的特點：答：、DNA量大。、真核細(xì)胞的編碼基因大多是不連續(xù)的，有外顯子和內(nèi)含子鑲嵌排列而成；、真核生物DNA中含有大量的重復(fù)序列；分為低度、中度和高度。、不存在操縱子結(jié)構(gòu)。5外顯子-即Exon，為蛋白質(zhì)氨基酸編碼的DNA序列。6內(nèi)含子-即Intron，為插入編碼序列（指DNA序列）之間的非編碼序列。 功能： 含調(diào)

3、控序列，參與基因表達(dá)；不同的剪接，產(chǎn)生不同的產(chǎn)物；提供變異機(jī)會，與進(jìn)化有關(guān)。7. 真核生物DNA中含有大量重復(fù)序列產(chǎn)生的原因。 基因的多拷貝； 與染色體的構(gòu)像、著絲點形成有關(guān)； 參與表達(dá)的調(diào)控，染色體DNA的“區(qū)間性”。8真核基因轉(zhuǎn)錄前表達(dá)調(diào)控的方式。 答：是發(fā)生在基因組水平上的基因結(jié)構(gòu)的改變。包括： 基因丟失：體細(xì)胞分化過程中，必須將某些基因永久性關(guān)閉。最簡單有效的方式將這些基因丟失。 基因擴(kuò)增：發(fā)育分化、環(huán)境條件的改變，對某些基因產(chǎn)物的需要量急劇增加增加該基因的拷貝數(shù)。不適當(dāng)?shù)幕驍U(kuò)增，可導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生 基因重排：某些基因片段改變原來存在的順序重新排列組合。 甲基化修飾：DNA甲基化可引起

4、構(gòu)象、穩(wěn)定性和染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，并影響DNA與蛋白質(zhì)的相互作用，抑制基因的轉(zhuǎn)錄。抑制取決于甲基化CpG的密度和啟動子的強(qiáng)度，轉(zhuǎn)錄活躍的基因是低甲基化或不甲基化，而不表達(dá)基因的則高度甲基化。 染色質(zhì)結(jié)構(gòu)：DNA+HP+NHP+RNA9管家基因-維持一般細(xì)胞正常功能所必須的而且持續(xù)表達(dá)的基因，其轉(zhuǎn)錄起始區(qū)極少發(fā)生甲基化。其轉(zhuǎn)錄的起始區(qū)極少發(fā)生甲基化；生殖細(xì)胞中全部組織特異性的基因均不表達(dá)，且被甲基化。10順式調(diào)控元件：與結(jié)構(gòu)基因串聯(lián)的特定的DNA序列。包括啟動子、增強(qiáng)子、沉寂子、加尾信號。1）啟動子（Promoter）：與基因轉(zhuǎn)錄啟動有關(guān)的核心序列。包括核心啟動子：足以使RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄正常起始所

5、必需的、最少的起始子。 ATA盒的功能：決定了轉(zhuǎn)錄的精確起始；介導(dǎo)轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物的形成；產(chǎn)生基礎(chǔ)水平的轉(zhuǎn)錄。上游啟動子元件（UPE）:含CAAT和GC盒，位于轉(zhuǎn)錄起始點-75bp區(qū)域。提高轉(zhuǎn)錄效率。 2）增強(qiáng)子（enhancer）:有多個獨立的具有回收結(jié)構(gòu)的核苷酸組成，以單或多拷貝的形式存在，促使基因轉(zhuǎn)錄活性。具有：組織特異性；無基因特異性；無方向性；遠(yuǎn)距離作用；相位性。3）沉寂子：抑制基因轉(zhuǎn)錄。4）加尾信號：polyA尾位點上游1020bp常見保守序列AATAA,去除此序列，基因會連續(xù)轉(zhuǎn)錄下去。11反式作用因子的結(jié)構(gòu)：一個完整的反式作用因子含有2個必不可少的結(jié)構(gòu)域，即DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域和轉(zhuǎn)錄活

6、化結(jié)構(gòu)域，反式作用因子通過前者與DNA特定序列結(jié)合，通過后者發(fā)揮轉(zhuǎn)錄活化功能。DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域：含有辛指結(jié)構(gòu)域同源盒結(jié)構(gòu)域亮氨酸拉鏈堿性螺旋袢螺旋。轉(zhuǎn)錄活化結(jié)構(gòu)域：含有酸性-螺旋結(jié)構(gòu)域富含谷氨酰胺結(jié)構(gòu)域富含脯氨酸結(jié)構(gòu)域12反式作用因子的作用機(jī)制。答： （1）轉(zhuǎn)錄因子相互作用；（2）競爭性排除組蛋白： 序列特異性轉(zhuǎn)錄因子與轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物穩(wěn)定結(jié)合，可競爭性地排除組蛋白，阻斷其對轉(zhuǎn)錄的抑制作用.（3）與核基質(zhì)蛋白作用:某些轉(zhuǎn)錄因子的活化區(qū)域與核基質(zhì)結(jié)合，將基因錨定于那些具有其他轉(zhuǎn)錄因子及隨后過程所必需因子的區(qū)域，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄。（4）DNA解旋作用:某些轉(zhuǎn)錄因子(TFH)具有DNA解旋酶的作用，在轉(zhuǎn)錄

7、起始點使DNA雙螺旋解旋。13.RNA“編輯”:是RNA分子上的一種修飾，通過核苷酸插入、缺失、替換，使信息改變，產(chǎn)生氨基酸序列不同的多種蛋白質(zhì)，以擴(kuò)大遺傳信息，提高生物適應(yīng)。14.衰老細(xì)胞的生物學(xué)特征。答（1）細(xì)胞阻滯于G1期，無法進(jìn)入S期。（2）不可逆喪失對有絲分裂原的反應(yīng)能力。（3）調(diào)控細(xì)胞生長的關(guān)鍵基因的表達(dá)發(fā)生變化， 正向轉(zhuǎn)錄因子抑制，負(fù)向調(diào)控因子過量表達(dá)。（4）細(xì)胞的功能“脫分化”。（5）發(fā)生凋亡的能力下降。15.衰老細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特征。答 (1) 細(xì)胞核增大，核內(nèi)出現(xiàn)包含物，核膜內(nèi)陷，染色質(zhì)凝聚。（2）細(xì)胞質(zhì)內(nèi)色素積累。（3）線粒體數(shù)目減少，體積增大。（4）Golgi體囊泡腫脹，并

8、出現(xiàn)扁平囊泡斷裂崩解，分泌及運輸功能衰退。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)排列無序，膜腔擴(kuò)大甚至崩解，膜上核糖體數(shù)量減少。（5）細(xì)胞膜流動性減低，干擾了膜蛋白的正常結(jié)構(gòu)與功能。16.端粒及端粒酶。端粒(telomere)：由幾百個簡單無信息的重復(fù)序列構(gòu)成的3端凸出的特殊結(jié)構(gòu)。功能：1.保護(hù)染色體末端。 2.防止染色體復(fù)制時末端丟失，導(dǎo)致染色體斷端融合。 3.固定染色體的位置。端粒DNA附著于核基質(zhì)。端粒酶(telomerase)：一個自帶引物的逆轉(zhuǎn)錄酶，由酶蛋白和RNA組成，含有1個159nt的RNA部件，該部件含有與端粒d(TTGGGG)重復(fù)序列互補(bǔ)的(AACCCCAAC)序列。17.微衛(wèi)星(microsatelli

9、te)：遍布于人類基因組的短小重復(fù)序列，每一重復(fù)序列為1bp 6bp，重復(fù)次數(shù)不超過60次，片段長度小于350 bp。18.錯配修復(fù)(MMR)基因：屬于管家基因，可查出并糾正DNA復(fù)制及DNA損傷過程中未配對的堿基，保證復(fù)制和重組的精確性。19.蛋白質(zhì)組：是蛋白質(zhì)和基因組兩個詞的組合詞，即基因組表達(dá)的全套蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)組是一個動態(tài)的概念。20.蛋白質(zhì)組學(xué)（Protemics）：則是以蛋白質(zhì)組為研究對象，從整體角度，分析細(xì)胞或組織內(nèi)蛋白質(zhì)構(gòu)成的動態(tài)變化和活動規(guī)律的科學(xué)。21.比較蛋白質(zhì)組學(xué)（表達(dá)）的技術(shù)平臺及實驗流程。答：技術(shù)平臺 雙向凝膠電泳技術(shù)（2-DE）原理：相互垂直的兩個方向上，分別基于

10、蛋白質(zhì)不同的等電點和分子量，先經(jīng)等電聚焦電泳(IEF)，再經(jīng)變性聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）把復(fù)雜的蛋白質(zhì)成分分離。質(zhì)譜技術(shù)原理：基質(zhì)輔助激光解吸電離（MALDI）和電噴霧電離（ESI）兩種“軟電離” 技術(shù)的出現(xiàn)使得質(zhì)譜技術(shù)得到迅速的發(fā)展，成為蛋白質(zhì)鑒定的核心技術(shù)。所謂“軟電離”是指樣品分子電離時保留整個分子的完整性，不會形成碎片離子。雙向電泳與質(zhì)譜技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用成為蛋白質(zhì)組學(xué)研究的基本技術(shù)平臺。生物信息學(xué)：在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中有兩個重要應(yīng)用：一是分析和構(gòu)建雙向凝膠電泳圖譜，二是搜索與構(gòu)建蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫。生物信息學(xué)由數(shù)據(jù)庫和工具軟件組成。蛋白質(zhì)組學(xué)研究的基本流程蛋白樣品的制備及定量總蛋

11、白的雙向凝膠電泳凝膠分析軟件分析確定特異蛋白點蛋白點獲取及膠內(nèi)酶解（胰肽酶）質(zhì)譜分析（肽質(zhì)量指紋圖譜）數(shù)據(jù)庫搜索鑒定蛋白性質(zhì)。22.幾種功能蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法的基本原理。答：（1）、蛋白質(zhì)芯片:是將大量蛋白質(zhì)分子按預(yù)先設(shè)置的排列固定于一種載體表面，形成微陣列，根據(jù)蛋白質(zhì)分子間特異性結(jié)合的原理，構(gòu)建微流體生物化學(xué)分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)對生物分子的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測。（2）、噬菌體展示技術(shù)：以經(jīng)過改建的噬菌體為載體，把外源基因插入噬菌體外殼蛋白基因P區(qū)或P區(qū)，從而使表達(dá)的外源肽或蛋白質(zhì)展示在噬菌體的表面，并使表達(dá)產(chǎn)物保持良好的空間構(gòu)象。進(jìn)而通過親和富集法篩選表達(dá)有特異肽或蛋白質(zhì)的噬菌體，最終獲得

12、具有特異結(jié)合性質(zhì)的多肽/蛋白質(zhì)，并實現(xiàn)基因克隆化的一種重要的分子生物學(xué)技術(shù)。（3）、酵母雙雜交系統(tǒng)該技術(shù)利用了酵母轉(zhuǎn)錄因子GAL4性質(zhì)，GAL4包括兩個彼此分離但功能上必需的結(jié)構(gòu)域,一個是位于N端1-174位氨基酸殘基區(qū)段的DNA結(jié)合(DNA-BD),另一個是位于C端768-881位氨基酸殘基區(qū)段的轉(zhuǎn)錄激活域。DNA-BD能夠識別GAL4效應(yīng)基因的上游激活序列 (UAS),并與之結(jié)合，而AD則通過與轉(zhuǎn)錄機(jī)制中的其他成分之間的作用,啟動UAS下游的基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。DNA-BD和AD單獨作用均不能激活轉(zhuǎn)錄反應(yīng),只有當(dāng)二者在空間上充分接近并呈現(xiàn)完整的GAL4轉(zhuǎn)錄因子活性時,方可激活UAS下游啟動。該系

13、統(tǒng)中轉(zhuǎn)錄激活的條件是蛋白質(zhì)作為一個整體起作用。分別經(jīng)分子克隆技術(shù)在同一細(xì)胞中表達(dá)的BD和AD多肽不會彼此間發(fā)生作用，BD和AD分別可以同其他蛋白質(zhì)X或Y結(jié)合形成融合蛋白,如果X、Y之間可以形成蛋白-蛋白復(fù)合物,使GAL4兩個結(jié)構(gòu)域重新構(gòu)成AD和BD成為一體,就可以啟動特異基因序列的轉(zhuǎn)錄。一般地,將BD-X的融合蛋白稱作誘餌, X往往是已知蛋白,AD-Y稱作獵物,能顯示誘餌和獵物相互作用的基因稱報告基因,通過對報告基因的檢測,反過來可判斷誘餌和獵物之間是否存在相互作用。23Western blotting的基本原理及操作中的注意事項。答：基本原理：將SDS-PAGE分離的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜

14、(NCM)上,在膜上進(jìn)行固相免疫化學(xué)染色,原位顯示蛋白質(zhì)帶,從而在已知分子量的基礎(chǔ)上對蛋白質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析。注意事項：SDS-PAGE不能染色；電轉(zhuǎn)移操作時應(yīng)注意：凝膠、NCM 及濾紙一定要在電轉(zhuǎn)移緩沖液中浸泡；凝膠、NCM 及濾紙大小應(yīng)一致，以防電轉(zhuǎn)時短路（半干轉(zhuǎn)時）；一定要趕走“三明治”各層間的氣泡；電轉(zhuǎn)移緩沖液中的甲醇（可促進(jìn)蛋白質(zhì)與NCM的結(jié)合）最好用前加入。最后按免疫化學(xué)染色。24蛋白：一般是指與膜受體偶聯(lián)的異三聚體G蛋白, 由、三種亞基組成 。分子量100kD左右。蛋白在結(jié)構(gòu)上沒有跨膜蛋白的特點，它們通過對其亞基上氨基酸殘基的脂化修飾作用將G蛋白錨定在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)。其主要類型有G

15、s、Gi、Gq、Gt等。25SH2結(jié)構(gòu)域：由約100個氨基酸殘基組成，介導(dǎo)信號分子與含磷酸酪氨酸蛋白分子的結(jié)合。這種結(jié)合依賴于酪氨酸殘基的磷酸化及其周圍的氨基酸殘基所構(gòu)成的基序（motif）。 26SH3結(jié)構(gòu)域：由約50100個氨基酸殘基組成，介導(dǎo)信號分子與富含脯氨酸的蛋白分子的結(jié)合，其親和力與脯氨酸殘基及鄰近氨基酸殘基所構(gòu)成的基序序列相關(guān)。27JAK(janus kinase)：是胞質(zhì)內(nèi)的一類非受體酪氨酸蛋白激酶家族，已發(fā)現(xiàn)有4個成員，即JAK1、JAK2、JAK3及TYK2。其結(jié)構(gòu)不含SH2 、SH3，C端具有兩個相連的激酶區(qū)， N端的幾個結(jié)構(gòu)區(qū)段無酶活性，可能在受體蛋白與JAK偶聯(lián)中發(fā)揮

16、作用。28STAT ：又稱為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子，具有信號傳遞和轉(zhuǎn)錄因子雙重功能。包括STAT1STAT6， STAT的C末端有SH2結(jié)構(gòu)域，而且有一保守的酪氨酸位點，該位點被激活的JAK磷酸化，使STAT活化。29簡述JAK-STAT信號傳遞途徑。答：JAK-STAT途徑：（1）配體與受體結(jié)合導(dǎo)致受體二聚化；（2）二聚化受體激活JAK；（3）JAK將STAT磷酸化；（4）STAT形成二聚體，暴露出入核信號；（5） STAT進(jìn)入核內(nèi)，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。5 / 5文檔可自由編輯打印30、以糖代謝為例說明cAMP信號傳遞途徑。激動型激素+激動型G蛋白激活 ATP腺苷酸環(huán)化酶 ： * 表示有活性的酶3

17、1、試述RPTK-Ras信號傳遞途徑。32cyclin box-各類周期蛋白均含有一段約100個氨基酸的保守序列，稱為周期蛋白盒(cyclin box),介導(dǎo)周期蛋白與CDK結(jié)合。33簡述細(xì)胞周期各時相cylin的種類及作用。cyclin 的種類繁多，分別參與細(xì)胞周期中不同時相的調(diào)節(jié)。分為G1型、G1/S型S型和M型4類。G1期 細(xì)胞在生長因子的刺激下，G1期cyclin D表達(dá)，并與CDK4、CDK6結(jié)合，使下游的蛋白質(zhì)如Rb磷酸化，磷酸化的Rb釋放出轉(zhuǎn)錄因子E2F，促進(jìn)許多基因的轉(zhuǎn)錄。 G1 / S期 cyclinE與CDK2結(jié)合，促進(jìn)細(xì)胞通過G1/S限制點而進(jìn)入S期。 S期 將Cycli

18、nA的抗體注射到細(xì)胞內(nèi)，發(fā)現(xiàn)能抑制細(xì)胞的DNA合成，推測CyclinA是DNA復(fù)制所必需的。G2/M期 cyclinA、cyclinB與CDK1結(jié)合，CDK1使底物蛋白磷酸化,如將組蛋白H1磷酸化導(dǎo)致染色體凝縮，核纖層蛋白磷酸化使核膜解體等下游細(xì)胞周期事件M期 在分裂中期當(dāng)MPF活性達(dá)到最高時，通過一種未知的途徑，激活后期促進(jìn)因子APC ，負(fù)責(zé)將泛素連接在cyclinB上，導(dǎo)致cyclinB被蛋白酶體降解，完成一個細(xì)胞周期。34、簡述細(xì)胞周期的主要檢驗點及功能。主要檢驗點包括： G1/S檢驗點：控制細(xì)胞由靜止?fàn)顟B(tài)的G1進(jìn)入DNA合成期，相關(guān)的事件包括：DNA是否損傷？細(xì)胞外環(huán)境是否適宜？細(xì)胞體

19、積是否足夠大？ S期檢驗點：DNA復(fù)制是否完成？G2/M檢驗點：是決定細(xì)胞一分為二的控制點，相關(guān)的事件包括： 所有DNA都正確復(fù)制了嗎？DNA是否有損傷？細(xì)胞體積是否足夠大？ 中-后期檢驗點（紡錘體組裝檢驗點）：所有染色體都排列在紡錘體上了嗎？任何一個著 絲點沒有正確連接到紡錘體上，引起細(xì)胞周期中斷.35、試述CDK1不同位點氨基酸殘跡磷酸化/去磷酸化對其活性的調(diào)節(jié)。以P34cdc2 (CDK1)為例，如果對P34cdc2(CDK1)磷酸化作用位點不同，則對該酶的活性分別產(chǎn)生正向和負(fù)向的控制。完整的P34cdc2(CDK1)-cyclin復(fù)合物需要磷酸化才能被激活，驅(qū)動細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂。P34

20、cdc2(CDK1)的Thr14和Tyr15的磷酸化引起P34cdc2(CDK1)-cyclin復(fù)合物的失活. P34cdc2(CDK1)的Thr161的磷酸化是酶的活性所必需的。當(dāng)磷酸酶-1將此位點的磷酸水解，P34cdc2又失去激酶活性。36基因診斷(Gene Diagnosis)：采用分子生物學(xué)的技術(shù)方法來分析受檢者的某一特定基因結(jié)構(gòu)（DNA水平）或功能（RNA）水平是否異常，以此來對相應(yīng)的疾病進(jìn)行診斷，是病因診斷。37、單鏈構(gòu)象多態(tài)性（SSCP）：把PCR后獲得的雙鏈DNA加熱變性后形成單鏈DNA，相同長度的DNA單鏈由于堿基順序不同，它們在中性聚丙稀酰胺凝膠中可有不同的構(gòu)象而導(dǎo)致電泳

21、速度的不同，這種現(xiàn)象稱為單鏈構(gòu)象多態(tài)性。38、聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）：利用人工合成的一對引物，在被擴(kuò)增的(DNA)模板鏈的兩端形成雙鏈，由DNA聚合酶催化一對引物之間的聚合反應(yīng)。39、基因干預(yù)：采用特定方法抑制某個基因的表達(dá)或破壞某個基因使其不表達(dá)以達(dá)到治療疾病的目的。40、DNA指紋：針對重復(fù)序列人工合成寡核苷酸片斷作為探針，與經(jīng)過酶切的人基因組DNA進(jìn)行southren blot雜交，可以得到大小不等的雜交帶而且雜交帶的數(shù)目和分子量大小具有個體特異性，就象人的指紋一樣，以因而把這種雜交帶圖譜稱。41、RNA干擾： 由短雙鏈RNA誘導(dǎo)同源mRNA降解過程，可使基因的表達(dá)受到抑制。 反義RNA：能與mRNA互補(bǔ)配對的RNA分子，配對后在空間上妨礙以此mRNA為模板的蛋白質(zhì)合成，因而可在翻譯水平調(diào)控基因表達(dá)。42、簡述癌基因及其激活機(jī)制。癌基因:指細(xì)胞基因組中具有能夠使正常細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化基因。是細(xì)胞內(nèi)控制細(xì)胞生長的基因，具有潛在的誘導(dǎo)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的話特性，在癌基因異常表達(dá)時，其產(chǎn)物可使細(xì)胞無限分裂。原癌基因激活機(jī)制：(1)點突變，(2)獲得外源啟動子，增強(qiáng)子，轉(zhuǎn)錄增強(qiáng)，表達(dá)活性增強(qiáng)。(3)原癌基因甲基化程度降低。(4)原癌基因重排。(5)染色體易位。43、簡述基因診斷的常用分子生物學(xué)